Այս հոդվածը նկարագրում է ՌՖ փոխարկիչի նախագծումը, ինչպես նաև բլոկ-սխեմաները, որոնք նկարագրում են ՌՖ վերև-վերև փոխարկիչի նախագծումը և ՌՖ ներքև-վերև փոխարկիչի նախագծումը: Այնտեղ նշվում են այս C-բաժնի հաճախականության փոխարկիչում օգտագործվող հաճախականության բաղադրիչները: Նախագծումը կատարվում է միկրոշերտային տախտակի վրա՝ օգտագործելով դիսկրետ ՌՖ բաղադրիչներ, ինչպիսիք են ՌՖ խառնիչները, տեղային օսցիլյատորները, MMIC-ները, սինթեզատորները, OCXO հղման օսցիլյատորները, թուլացնող հարթակները և այլն:
RF վերափոխիչի նախագծում
Ռադիոհաճախականության փոխարկիչը վերաբերում է հաճախականության մեկ արժեքից մյուսին փոխակերպմանը: Սարքը, որը փոխակերպում է հաճախականությունը ցածր արժեքից բարձր արժեք, հայտնի է որպես վերև փոխարկիչ: Քանի որ այն աշխատում է ռադիոհաճախականություններում, այն հայտնի է որպես Ռադիոհաճախականության վերև փոխարկիչ: Այս Ռադիոհաճախականության վերև փոխարկիչ մոդուլը մոտ 52-ից 88 ՄՀց տիրույթում IF հաճախականությունը փոխակերպում է մոտ 5925-ից 6425 ԳՀց Ռադիոհաճախականության: Հետևաբար, այն հայտնի է որպես C-բաժնի վերև փոխարկիչ: Այն օգտագործվում է որպես արբանյակային կապի կիրառությունների համար օգտագործվող VSAT-ում տեղակայված Ռադիոհաղորդիչ-ընդունիչի մի մաս:
Նկար 1. RF վերափոխիչի բլոկ-սխեման
Եկեք տեսնենք RF Up փոխարկիչի մասի նախագծումը քայլ առ քայլ ուղեցույցով:
Քայլ 1. Պարզեք, թե որոնք են ընդհանուր առմամբ մատչելի միքսերները, տեղային օսցիլյատորները, MMIC-ները, սինթեզատորները, OCXO հղման օսցիլյատորը, թուլացնող բարձիկները։
Քայլ 2։ Կատարեք հզորության մակարդակի հաշվարկը շարքի տարբեր փուլերում, հատկապես MMIC-ների մուտքի մոտ, այնպես, որ այն չգերազանցի սարքի 1dB սեղմման կետը։
Քայլ 3. Նախագծեք և համապատասխան միկրոշերտային ֆիլտրեր տարբեր փուլերում՝ նախագծման մեջ խառնիչներից հետո անցանկալի հաճախականությունները զտելու համար՝ կախված նրանից, թե հաճախականության դիապազոնի որ մասն եք ուզում փոխանցել։
Քայլ 4. Կատարեք մոդելավորումը՝ օգտագործելով միկրոալիքային գրասենյակային կամ Agilente HP EEsof՝ համապատասխան հաղորդիչների լայնությամբ, ինչպես պահանջվում է, PCB-ի տարբեր տեղերում՝ ընտրված դիէլեկտրիկի համար, ինչպես պահանջվում է RF կրող հաճախականության համար: Մի մոռացեք օգտագործել պաշտպանիչ նյութ որպես պատյան մոդելավորման ընթացքում: Ստուգեք S պարամետրերը:
Քայլ 5՝ Պատրաստեք տպատախտակը (PCB), եռակցեք գնված բաղադրիչները և եռակցեք դրանք։
Ինչպես պատկերված է նկար 1-ի բլոկ-սխեմայում, սարքերի (MMIC-ներ և խառնիչներ) 1dB սեղմման կետը ապահովելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել 3 dB կամ 6dB համապատասխան թուլացնող բարձիկներ։
Համապատասխան հաճախականությունների տեղային օսցիլյատորը և սինթեզատորը պետք է օգտագործվեն՝ հիմնվելով դրանց վրա: 70 ՄՀց-ից C դիապազոնի փոխակերպման համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել 1112.5 ՄՀց հաճախականության LO և 4680-5375 ՄՀց հաճախականության դիապազոնի սինթեզատոր: Խառնիչ ընտրելու հիմնական կանոնն այն է, որ LO հզորությունը պետք է լինի 10 դԲ-ով ավելի մեծ, քան P1dB-ի ամենաբարձր մուտքային ազդանշանի մակարդակը: GCN-ը ուժեղացման կառավարման ցանց է, որը նախագծված է PIN դիոդային մարողներով, որոնք փոփոխում են մարումը անալոգային լարման հիման վրա: Հիշե՛ք օգտագործել դիապազոնային և ցածր հաճախականությունների ֆիլտրեր՝ անհրաժեշտության դեպքում անցանկալի հաճախականությունները զտելու և ցանկալի հաճախականությունները փոխանցելու համար:
RF Down փոխարկիչի նախագծում
Սարքավորումը, որը հաճախականությունը բարձր արժեքից ցածրի է փոխակերպում, հայտնի է որպես ներքևի փոխարկիչ: Քանի որ այն աշխատում է ռադիոհաճախականություններում, այն հայտնի է որպես RF ներքևի փոխարկիչ: Եկեք տեսնենք RF ներքևի փոխարկիչի մասի նախագծումը՝ քայլ առ քայլ ուղեցույցով: Այս RF ներքևի փոխարկիչի մոդուլը 3700-ից 4200 ՄՀց տիրույթի RF հաճախականությունը փոխակերպում է 52-ից 88 ՄՀց տիրույթի IF հաճախականության: Հետևաբար, այն հայտնի է որպես C-բանդաժի ներքևի փոխարկիչ:
Նկար 2. RF ներքևի փոխարկիչի բլոկ-սխեման
Նկար 2-ը պատկերում է C-բաժնի իջեցնող փոխարկիչի բլոկ-սխեման՝ օգտագործելով RF բաղադրիչներ: Եկեք տեսնենք RF իջեցնող փոխարկիչի մասի նախագծումը՝ քայլ առ քայլ ուղեցույցով:
Քայլ 1. Ընտրվել են երկու RF խառնիչներ՝ համաձայն Heterodyne նախագծի, որը փոխակերպում է RF հաճախականությունը 4 GHz-ից մինչև 1 GHz և 1 GHz-ից մինչև 70 MHz տիրույթ: Նախագծում օգտագործվող RF խառնիչը MC24M է, իսկ IF խառնիչը՝ TUF-5H:
Քայլ 2. RF իջեցնող փոխարկիչի տարբեր փուլերում օգտագործելու համար նախագծվել են համապատասխան ֆիլտրեր: Դրանք ներառում են 3700-ից 4200 ՄՀց BPF, 1042.5 +/- 18 ՄՀց BPF և 52-ից 88 ՄՀց LPF:
Քայլ 3։ MMIC ուժեղացուցիչի ինտեգրալ սխեմաները և թուլացման բարձիկները օգտագործվում են համապատասխան տեղերում, ինչպես ցույց է տրված բլոկ-սխեմայում՝ սարքերի ելքի և մուտքի հզորության մակարդակներին համապատասխանելու համար։ Դրանք ընտրվում են RF իջեցնող փոխարկիչի ուժեղացման և 1 դԲ սեղմման կետի պահանջներին համապատասխան։
Քայլ 4. Վերև ուղղված փոխարկիչի նախագծում օգտագործված RF սինթեզատորը և LO-ն նույնպես օգտագործվում են ներքև ուղղված փոխարկիչի նախագծում, ինչպես ցույց է տրված նկարում։
Քայլ 5. Ռադիոհաճախականության մեկուսիչները օգտագործվում են համապատասխան տեղերում՝ Ռադիոհաճախականության ազդանշանը մեկ ուղղությամբ (այսինքն՝ առաջ) անցնելու և դրա ռադիոհաճախականության անդրադարձումը հետադարձ ուղղությամբ կանխելու համար: Հետևաբար, այն հայտնի է որպես միակողմանի սարք: GCN-ը նշանակում է ուժեղացման կառավարման ցանց: GCN-ը գործում է որպես փոփոխական մարման սարք, որը թույլ է տալիս կարգավորել Ռադիոհաճախականության ելքը՝ ըստ Ռադիոհաճախականության կապի բյուջեի:
Եզրակացություն. Այս RF հաճախականության փոխարկիչի նախագծում նշված հասկացությունների նման, հաճախականության փոխարկիչներ կարելի է նախագծել այլ հաճախականությունների համար, ինչպիսիք են L տիրույթը, Ku տիրույթը և մմ-ալիքային տիրույթը:
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբերի 07-2023
